JPH01186528A - 校正歩止まりの高い配線用遮断器バイメタル - Google Patents
校正歩止まりの高い配線用遮断器バイメタルInfo
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- JPH01186528A JPH01186528A JP63271112A JP27111288A JPH01186528A JP H01186528 A JPH01186528 A JP H01186528A JP 63271112 A JP63271112 A JP 63271112A JP 27111288 A JP27111288 A JP 27111288A JP H01186528 A JPH01186528 A JP H01186528A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/14—Electrothermal mechanisms
- H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H69/00—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices
- H01H69/01—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices for calibrating or setting of devices to function under predetermined conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の前景
配線用遮断器の動作機構と引外しユニットは遮断器組立
工程の完全自動化をめざして着々と発展しつつある。「
高速製造用遮断器組立体」と題した米国特許第４６２２
５３０号には一つのこのような配線用遮断器が記載され
ている。「校正歩止まり」、すなわち、この引用特許に
おける教示に従って組立てられた遮断器のうち製造ライ
ンにおける遮断器校正試験に合格した遮断器の数は９５
％を超える。このような遮断器の校正歩止まりの高いラ
ッチ組立体が、遮断器引外しユニットと遮断器動作機構
との間に介在し、遮断器ラッチ機構によって生じる係止
力の差を最少にするように設計されている。
工程の完全自動化をめざして着々と発展しつつある。「
高速製造用遮断器組立体」と題した米国特許第４６２２
５３０号には一つのこのような配線用遮断器が記載され
ている。「校正歩止まり」、すなわち、この引用特許に
おける教示に従って組立てられた遮断器のうち製造ライ
ンにおける遮断器校正試験に合格した遮断器の数は９５
％を超える。このような遮断器の校正歩止まりの高いラ
ッチ組立体が、遮断器引外しユニットと遮断器動作機構
との間に介在し、遮断器ラッチ機構によって生じる係止
力の差を最少にするように設計されている。
「配線用遮断器用互換機構」と題した米国特許第４６７
９０１６号には、前述の校正歩止まりの高いラッチ組立
体を、高速製造用に設計した動作機構を持つ遮断器に用
いた場合が記載されている。
９０１６号には、前述の校正歩止まりの高いラッチ組立
体を、高速製造用に設計した動作機構を持つ遮断器に用
いた場合が記載されている。
この場合、ロボット式組立てによる遮断器部品の精密整
合により、手で組立てた場合に諸部品間に存在する公差
が減る。遮断器部品の精密整合は改良ラッチ機構と相ま
って、さらに、製造ラインにおける校正中に排除される
遮断器の数を減らす。
合により、手で組立てた場合に諸部品間に存在する公差
が減る。遮断器部品の精密整合は改良ラッチ機構と相ま
って、さらに、製造ラインにおける校正中に排除される
遮断器の数を減らす。
画引用特許は参考資料としてここに包含するものである
から、それぞれの教示を参照されたい。
から、それぞれの教示を参照されたい。
「配線用遮断器接触装置」と題した１９８６年１２月１
５日付の米国特許出願第９４１９７４号に記載のものは
、他の場合にバイメタル１外しユニットを遮断器可動接
触アームと接続するのに必要であるような遮断器たわみ
編組導体を除去しである。このような編組導体を取付け
た場合可動バイメタルにかかる抗力は遮断器の熱校正を
妨げるおそれがある。この引用米国特許出願は参照用と
してここに包含される。
５日付の米国特許出願第９４１９７４号に記載のものは
、他の場合にバイメタル１外しユニットを遮断器可動接
触アームと接続するのに必要であるような遮断器たわみ
編組導体を除去しである。このような編組導体を取付け
た場合可動バイメタルにかかる抗力は遮断器の熱校正を
妨げるおそれがある。この引用米国特許出願は参照用と
してここに包含される。
「バイメタル用校正調整手段付き配線用遮断器」と題し
た米国特許第４６３００１９号には、バイメタルの可動
部分に不当な応力を加えることなくバイメタルの調整を
可能にするためにバイメタルの相対的静止部分に連結し
た中間制御レバーが記載されている。
た米国特許第４６３００１９号には、バイメタルの可動
部分に不当な応力を加えることなくバイメタルの調整を
可能にするためにバイメタルの相対的静止部分に連結し
た中間制御レバーが記載されている。
それ以来確定されていることは、遮断器で用いるバイメ
タル１外しユニット間の差異は、バイメタル片をヒータ
すなわち加熱素子に正確に同じ箇所で溶接する難しさと
関連するということである。
タル１外しユニット間の差異は、バイメタル片をヒータ
すなわち加熱素子に正確に同じ箇所で溶接する難しさと
関連するということである。
このため、バイメタルがその作用力を遮断器引外しバー
に加える際の支点が変わり、従って、引外しパーにかか
る力の大きさが変わる。バイメタル素子をヒータに溶接
すること自体がバイメタルに過大な熱応力を加え、バイ
メタルの特性変化を引起こす。それ故、遮断器校正中に
所定過電流値に応じるために利用しつるバイメタルの作
用面積が不正確になる。
に加える際の支点が変わり、従って、引外しパーにかか
る力の大きさが変わる。バイメタル素子をヒータに溶接
すること自体がバイメタルに過大な熱応力を加え、バイ
メタルの特性変化を引起こす。それ故、遮断器校正中に
所定過電流値に応じるために利用しつるバイメタルの作
用面積が不正確になる。
従って、本発明の目的の一つは、溶接作業中に生ずる過
大熱応力状態によってバイメタルの作用域が影響されな
いようにするバイメタル１外し装置を提供することであ
る。本発明の他の目的はバイメタルに沿う支点の正確な
位置を設定することである。
大熱応力状態によってバイメタルの作用域が影響されな
いようにするバイメタル１外し装置を提供することであ
る。本発明の他の目的はバイメタルに沿う支点の正確な
位置を設定することである。
発明の要約
バイメタル１外し素子がその一端に溶接された導電金属
製ヒータを具備する。半球形突起が導電金属製ヒータに
圧設されてバイメタルの溶接域とその反対側自由端との
中間点でバイメタルと接触しつる。半球形突起はバイメ
タルに機械的応力を与えて溶接作業中の熱応力の影響を
極めて少なくし、そしてバイメタルが温度に応じてたわ
む際の支点を正確に設定する。
製ヒータを具備する。半球形突起が導電金属製ヒータに
圧設されてバイメタルの溶接域とその反対側自由端との
中間点でバイメタルと接触しつる。半球形突起はバイメ
タルに機械的応力を与えて溶接作業中の熱応力の影響を
極めて少なくし、そしてバイメタルが温度に応じてたわ
む際の支点を正確に設定する。
好適実施例の説明
配線用遮断器１０を第１図に示す。これはカバー１１と
ケース１２からなり、ケースとカバーの一部は内蔵部品
を示すために除去しである。内蔵部品は固定接点１３と
可動接点１４含み、可動接点は可動接触アーム１５によ
って動作機構１６に取付けられている。動作機構１６は
、可動接触アーム１５と可動接点１４を１対の強力な動
作ばね１７による押圧によって開位置に駆動することを
、揺れ台２１とラッチ系２０間の干渉によって抑止され
る。ラッチ系の説明は前述の米国特許第４６２２５３０
号に見られる。負荷ラグ１８は外部配電回路に接続され
ているので、回路電流は、負荷ストラップ２５と直接加
熱バイメタル２２とからなる直接加熱用外しユニット４
０を通ったのち編組導体２３を経て可動接触アーム１５
と接点１３゜１４に達しさらに線端子ねじ１９に達する
。直接加熱バイメタル２２は、過電流状態が発生すると
、引外しバー２４と接触することにより動作機構１６を
操作して両接点を引離す。両接点が離れた時、接点間に
生ずるアークがアークシュート２７内で消されて回路電
流を完全に遮断する。動作機構１６は、別に、接点が閉
位置の状態で図示した動作ハンドル２８によって制御さ
れる。直接加熱バイメタル２２がこのような過電流状態
に応じて作用する温度を正確に設定するため、半球形突
起２６が後に詳述するように負荷ストラップ２５に形成
されている。
ケース１２からなり、ケースとカバーの一部は内蔵部品
を示すために除去しである。内蔵部品は固定接点１３と
可動接点１４含み、可動接点は可動接触アーム１５によ
って動作機構１６に取付けられている。動作機構１６は
、可動接触アーム１５と可動接点１４を１対の強力な動
作ばね１７による押圧によって開位置に駆動することを
、揺れ台２１とラッチ系２０間の干渉によって抑止され
る。ラッチ系の説明は前述の米国特許第４６２２５３０
号に見られる。負荷ラグ１８は外部配電回路に接続され
ているので、回路電流は、負荷ストラップ２５と直接加
熱バイメタル２２とからなる直接加熱用外しユニット４
０を通ったのち編組導体２３を経て可動接触アーム１５
と接点１３゜１４に達しさらに線端子ねじ１９に達する
。直接加熱バイメタル２２は、過電流状態が発生すると
、引外しバー２４と接触することにより動作機構１６を
操作して両接点を引離す。両接点が離れた時、接点間に
生ずるアークがアークシュート２７内で消されて回路電
流を完全に遮断する。動作機構１６は、別に、接点が閉
位置の状態で図示した動作ハンドル２８によって制御さ
れる。直接加熱バイメタル２２がこのような過電流状態
に応じて作用する温度を正確に設定するため、半球形突
起２６が後に詳述するように負荷ストラップ２５に形成
されている。
第２図に示す配線用遮断器１０では、負荷ラグ１８が接
触アーム支持体３１を介して線端子ねじ１９、接点１３
．１４および可動接触アーム１５と接続している。この
構成は直接加熱バイメタル２２と共に前述したようなた
わみ編組導体を要しない。「配線用遮断器接触装置」と
題した前述の米国特許出願に記載しであるように、接触
ブレード３２が可動接触アーム１５と直接接続しかつ固
定導線３３によってヒータ３０と接続している。
触アーム支持体３１を介して線端子ねじ１９、接点１３
．１４および可動接触アーム１５と接続している。この
構成は直接加熱バイメタル２２と共に前述したようなた
わみ編組導体を要しない。「配線用遮断器接触装置」と
題した前述の米国特許出願に記載しであるように、接触
ブレード３２が可動接触アーム１５と直接接続しかつ固
定導線３３によってヒータ３０と接続している。
このヒータは負荷ストラップ２５によって負荷ラグ１８
と接続し、また間接加熱バイメタル２９がヒータ３０に
形成した同様の半球形突起２６と接触する。突起２６の
配置と、間接加熱バイメタル２９の正確な応答に関する
突起２６の機能を以下に詳述する。この遮断器は第１図
に示した直接加熱式遮断器と同様に作用し、動作機構１
６が揺れ台２１によってラッチ組立体２０と係合する。
と接続し、また間接加熱バイメタル２９がヒータ３０に
形成した同様の半球形突起２６と接触する。突起２６の
配置と、間接加熱バイメタル２９の正確な応答に関する
突起２６の機能を以下に詳述する。この遮断器は第１図
に示した直接加熱式遮断器と同様に作用し、動作機構１
６が揺れ台２１によってラッチ組立体２０と係合する。
間接加熱用外しユニット４１は負荷ストラップ２５とヒ
ータ３０と間接加熱バイメタル２９とを含み、これらは
第３図に明示のように接触アーム支持体３１に組付けら
れている。
ータ３０と間接加熱バイメタル２９とを含み、これらは
第３図に明示のように接触アーム支持体３１に組付けら
れている。
第３図において、接触アーム支持体３１は単一金属板か
ら１対の直立接触ブレード３２を持つように形成され、
それらに対応して１対の溝３５がブレード上面に形成さ
れている。可動接触アーム１５は、ピボットビン３４を
溝３５内に配置することによって接触アーム支持体３１
に組付けられ、そして接触アーム保持ばね３６によって
保持される。固定導体３３を構成するＬ形鋼バーの垂直
部分をピータ３０とし、その水平部分を接触アーム支持
体３１に直接溶接またはろう付けする。半球形突起２６
は金属スタンピング作業によってヒータ３０の上面近く
に形成され、そして間接加熱バイメタル２９は、突起と
向かい合って形成された片寄り部４４を有し、ヒータの
上面に溶接される。
ら１対の直立接触ブレード３２を持つように形成され、
それらに対応して１対の溝３５がブレード上面に形成さ
れている。可動接触アーム１５は、ピボットビン３４を
溝３５内に配置することによって接触アーム支持体３１
に組付けられ、そして接触アーム保持ばね３６によって
保持される。固定導体３３を構成するＬ形鋼バーの垂直
部分をピータ３０とし、その水平部分を接触アーム支持
体３１に直接溶接またはろう付けする。半球形突起２６
は金属スタンピング作業によってヒータ３０の上面近く
に形成され、そして間接加熱バイメタル２９は、突起と
向かい合って形成された片寄り部４４を有し、ヒータの
上面に溶接される。
次に、負荷ラグ１８を取付けた負荷ストラップ２５を間
接加熱バイメタル２９の溶接域とは反対側のヒータ表面
に溶接する。
接加熱バイメタル２９の溶接域とは反対側のヒータ表面
に溶接する。
半球形突起２６の重要性を明らかにするため、次に第４
Ａ図と第４Ｂ図について説明する。第４Ａ図には従来の
引外しユニット４２が示され、その負荷ストラップ２５
は、溶接域４３の付近で負荷ストラップに取付けられた
直接加熱バイメタル２２のためのピボット点３８近くに
片寄り部３７を有する。溶接域は、溶接工程中に生ずる
高温による過大応力により予測しえない熱的応答をなす
。
Ａ図と第４Ｂ図について説明する。第４Ａ図には従来の
引外しユニット４２が示され、その負荷ストラップ２５
は、溶接域４３の付近で負荷ストラップに取付けられた
直接加熱バイメタル２２のためのピボット点３８近くに
片寄り部３７を有する。溶接域は、溶接工程中に生ずる
高温による過大応力により予測しえない熱的応答をなす
。
従って、負荷ストラップ２５と同範囲の直接加熱バイメ
タルの区域３９はバイメタルの「作用」域と定義される
。直接加熱されたバイメタルは内部に発生した温度に応
じピボット点３８を中心として回動する。この点は、バ
イメタルの端部２２Ａによって第１図の引外しバー２４
にかかる力の支点として作用する。正確なピボット点３
８が不確かなため、負荷ストラップ２５を直接加熱バイ
メタル２２に溶接した時、ピボット点３８を中心とする
直接加熱バイメタルの動きにより生ずる力は幾分不離か
である。この不確定性により、「高速製造用遮断器組立
体」と題した前記米国特許に記載のような方式の製造中
の校正を実施した場合、先行技術引外しユニット４２の
校正に変動が生ずる。
タルの区域３９はバイメタルの「作用」域と定義される
。直接加熱されたバイメタルは内部に発生した温度に応
じピボット点３８を中心として回動する。この点は、バ
イメタルの端部２２Ａによって第１図の引外しバー２４
にかかる力の支点として作用する。正確なピボット点３
８が不確かなため、負荷ストラップ２５を直接加熱バイ
メタル２２に溶接した時、ピボット点３８を中心とする
直接加熱バイメタルの動きにより生ずる力は幾分不離か
である。この不確定性により、「高速製造用遮断器組立
体」と題した前記米国特許に記載のような方式の製造中
の校正を実施した場合、先行技術引外しユニット４２の
校正に変動が生ずる。
直接加熱バイメタル２２が正確な力応答をなすように、
第４Ｂ図に示す直接加熱切外しユニット４０を第１図の
遮断器に用いる。半球形突起２６を負荷ストラップ２５
の端部２５Ａから所定距離の所に形成するので、溶接域
４３はもはやピボット点を決定せず、ピボット点はこの
場合半球形突起２６自体によって正確に定められる。片
寄り部４４を直接加熱バイメタル２２に形成することに
より、バイメタル２２が確実に半球形突起２６と直接接
触しうる。作用域３９は半球形突起２６を中心として正
確に回動し、直接加熱バイメタルの端部２２Ａによって
加えられる力の支点は正確に定められる。また、分かっ
ていることは、半球形突起２６によって直接加熱バイメ
タル２２にかかる圧力により直接加熱バイメタルに正確
な応力がかかることである。これにより、溶接域４３に
おける溶接中に直接加熱バイメタルに生ずる応力が排除
される。半球形突起２６は第１図では負荷ストラ）プ２
５に形成されまた第２図ではヒータ３０に形成されてい
るが、遮断器の設計によっては、負荷ストラップおよび
ヒータとそれぞれ関連する直接加熱バイメタル２２また
は間接加熱バイメタル２９に半球形突起２６を形成する
ことがより便利である。
第４Ｂ図に示す直接加熱切外しユニット４０を第１図の
遮断器に用いる。半球形突起２６を負荷ストラップ２５
の端部２５Ａから所定距離の所に形成するので、溶接域
４３はもはやピボット点を決定せず、ピボット点はこの
場合半球形突起２６自体によって正確に定められる。片
寄り部４４を直接加熱バイメタル２２に形成することに
より、バイメタル２２が確実に半球形突起２６と直接接
触しうる。作用域３９は半球形突起２６を中心として正
確に回動し、直接加熱バイメタルの端部２２Ａによって
加えられる力の支点は正確に定められる。また、分かっ
ていることは、半球形突起２６によって直接加熱バイメ
タル２２にかかる圧力により直接加熱バイメタルに正確
な応力がかかることである。これにより、溶接域４３に
おける溶接中に直接加熱バイメタルに生ずる応力が排除
される。半球形突起２６は第１図では負荷ストラ）プ２
５に形成されまた第２図ではヒータ３０に形成されてい
るが、遮断器の設計によっては、負荷ストラップおよび
ヒータとそれぞれ関連する直接加熱バイメタル２２また
は間接加熱バイメタル２９に半球形突起２６を形成する
ことがより便利である。
以上、直接または間接加熱されるバイメタル引外しユニ
ットを所定温度に対する再現性応答性をもつものとして
製造しうることを示した。応答特性をこうして制御する
ことにより、自動化製造工程で組立てた配線用遮断器に
おいてこのような引外しユニットを用いた時の引外しユ
ニットの熱的校正の変動がかなり減少する。
ットを所定温度に対する再現性応答性をもつものとして
製造しうることを示した。応答特性をこうして制御する
ことにより、自動化製造工程で組立てた配線用遮断器に
おいてこのような引外しユニットを用いた時の引外しユ
ニットの熱的校正の変動がかなり減少する。
第１図は本発明による直接加熱バイメタル引外しユニッ
トを用いた配線用遮断器の切取側面図、第２図は本発明
による間接加熱バイメタル切外しユニットを用いた配線
用遮断器の切取側面図、第３図は組立て前の第２図の間
接加熱バイメタル切外しユニットの上面平行斜視図、第
４Ａ図は先行技術による直接加熱バイメタル引外しユニ
ットの側面図、第４Ｂ図は本発明による第１図の直接加
熱バイメタル引外しユニットの側面図である。 １０：配線用遮断器、１３：固定接点、１４：可動接点
、１６：動作機構、１７：動作ばね、２０：ラッチ組立
体、２２：直接加熱バイメタル、２５：負荷ストラップ
、２６：半球形突起、２９：間接加熱バイメタル、３０
：ヒータ、３９：作用域、４３：溶接域。
トを用いた配線用遮断器の切取側面図、第２図は本発明
による間接加熱バイメタル切外しユニットを用いた配線
用遮断器の切取側面図、第３図は組立て前の第２図の間
接加熱バイメタル切外しユニットの上面平行斜視図、第
４Ａ図は先行技術による直接加熱バイメタル引外しユニ
ットの側面図、第４Ｂ図は本発明による第１図の直接加
熱バイメタル引外しユニットの側面図である。 １０：配線用遮断器、１３：固定接点、１４：可動接点
、１６：動作機構、１７：動作ばね、２０：ラッチ組立
体、２２：直接加熱バイメタル、２５：負荷ストラップ
、２６：半球形突起、２９：間接加熱バイメタル、３０
：ヒータ、３９：作用域、４３：溶接域。
Claims (12)
- （１）１対の引離しうる接点と、１対の動作ばねの作用
によって前記接点を引離すように配置され、ラッチ組立
体により前記接点の引離しを阻止される動作機構と、前
記接点を通る電流の過大な状態に応じて前記ラッチ組立
体の一部分と接触するように前記ラッチ組立体の近くに
配置された応熱素子と、前記接点と同じ電気回路内にあ
り前記応熱素子に取付けられた加熱素子であって、前記
応熱素子を前記ラッチ組立体部分と接触させるための所
定支点を設けるために前記加熱素子と前記応熱素子との
間に存する手段を含む加熱素子とからなる配線用遮断器
。 - （２）前記応熱素子はバイメタルからなる、請求項１記
載の配線用遮断器。 - （３）前記加熱素子と前記応熱素子との間にある前記手
段は前記加熱素子に形成した突起からなる、請求項１記
載の配線用遮断器。 - （４）前記加熱素子と前記応熱素子との間にある前記手
段は前記応熱素子に設けた突起からなる、請求項１記載
の配線用遮断器。 - （５）前記加熱素子を前記応熱素子に溶接した請求項１
記載の配線用遮断器。 - （６）前記突起は半球形突起からなる、請求項３記載の
配線用遮断器。 - （７）１対の引離しうる接点と、１対の動作ばねの作用
によって前記接点を引離すように配置され、ラッチ組立
体により前記接点の引離しを阻止される動作機構と、前
記接点を通る電流の過大な状態に応じて前記ラッチ組立
体の一部分と接触するように前記ラッチ組立体の近くに
配置された応熱素子と、前記応熱素子と外部電気回路と
をつなぐ負荷ストラップであって、前記負荷ストラップ
と前記応熱素子との間にあって前記応熱素子を前記ラッ
チ組立体部分と接触させる手段を含む負荷ストラップと
からなる配線用遮断器。 - （８）前記負荷ストラップと前記応熱素子との間にある
前記手段は前記負荷ストラップに形成した突起からなる
、請求項７記載の配線用遮断器。 - （９）前記負荷ストラップと前記応熱素子との間にある
前記手段は前記応熱素子に設けた突起からなる、請求項
７記載の配線用遮断器。 - （１０）前記応熱素子はバイメタルからなる、請求項７
記載の配線用遮断器。 - （１１）前記負荷ストラップを前記応熱素子に溶接した
請求項７記載の配線用遮断器。 - （１２）前記突起は半球形突起からなる、請求項８記載
の配線用遮断器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/114,179 US4771258A (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | Molded case circuit breaker bimetal with high calibration yield |
| US114,179 | 1987-10-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186528A true JPH01186528A (ja) | 1989-07-26 |
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